浅析Java并发编程：如何做到线程安全-Collections.synchronizedList和CopyOnWriteArrayList的选择

本文主要是介绍浅析Java并发编程：如何做到线程安全-Collections.synchronizedList和CopyOnWriteArrayList的选择，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

　　在多线程环境下ArrayList是线程不安全的，所以需要使用线程安全的List，我第一时间使用的是Collections.synchronizedList(new Arraylist<>())，但是在实际使用过程中却发生了安全事件。

一、使用Collections.synchronizedList(new Arraylist<>()) + 同步解决线程安全问题

　　当前存在一个类IntegerList，该类对象在多线程环境中添加元素和获取获取

public class IntegerList {

    final private List<Integer> integerList;

    public IntegerList(List<Integer> integerList) {
        this.integerList = integerList;
    }

    /*
    * 获取列表中小于integer的所有数
    * */
    public List<Integer> getLessThanInteger(Integer integer){
        List<Integer> result=new ArrayList<>();
        for (Integer item : integerList) {
            if(item<=integer){
                result.add(item);
            }
        }
        return result;
    }

    private void addInteger(Integer integer){
        integerList.add(integer);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "IntegerList{" +
                "integerList=" + integerList +
                '}';
    }
}    

　　使用ArrayList 线程不安全会报错ConcurrentModificationException

 public static void main(String[] args) {
        IntegerList integerList = new IntegerList(new ArrayList<>());
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            final int i1=i;
            new Thread(()->{
                //添加元素
                integerList.addInteger(i1);
                //获取比i1小于等于所有数
                List<Integer> lessThanInteger = integerList.getLessThanInteger(i1);
            }).start();
        }
    }

　　这个是单线程也会报错的，原因是：添加的元素的同时，又获取元素，所以不安全。

　　报错原因是在getLessThanInteger中使用增强for循环遍历了列表，集合的增强for循环是使用Iterator实现的，遍历过程中如果发现其他线程有修改列表就会抛异常

　　编译后Class文件

　　Iterator next()进行修改检查，如果集合被修改过，就会抛异常

　　使用线程安全的Collections.synchronizedList 依然会报错

public static void main(String[] args) {
        IntegerList integerList = new IntegerList( Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()));
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            final int i1=i;
            new Thread(()->{
                //添加元素
                integerList.addInteger(i1);
                //获取比i1小于等于所有数
                List<Integer> lessThanInteger = integerList.getLessThanInteger(i1);
            }).start();
        }
    }

　　为什么线程安全的Collections.synchronizedList在多线程下还是会报错？

　　原因在于返回的迭代器是线程不安全的，在jdk源码里面注释说明，要用户自己使用同步来控制遍历迭代器

　　使用同步改造：加入同步代码块，并且锁定的对象是 integerList

　　这样就可以成功执行了。

二、使用CopyOnWriteArrayList 完美解决迭代过程不安全问题

public static void main(String[] args) {
        IntegerList integerList = new IntegerList(new CopyOnWriteArrayList<>());
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            final int i1 = i;
            new Thread(() -> {
                //添加元素
                integerList.addInteger(i1);
                //获取比i1小于等于所有数
                List<Integer> lessThanInteger = integerList.getLessThanInteger(i1);
            }).start();
        }
    }

　　CopyOnWriteArrayList 解决线程安全的原因。CopyOnWriteArrayList 获取元素的时候使用的是当前数组Array的一个快照，而修改元素的时候，会复制一份Array再进行修改，修改不会对原本的Array产生影响，修改完后会覆盖原本的Array。

　　修改元素：

　　迭代器：

　　我们在使用线程安全的List应该使用CopyOnWriteArrayList，防止在遍历迭代器过程中出现异常，缺点是CopyOnWriteArrayList会使用额外的内存空间。

原文链接：https://blog.csdn.net/piexie8364/article/details/115731723

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